解析表面活性剂在污染土壤修复中的应用
2021-10-14
来源:年旅网
! :9 环境科学 Science end Technology Jnnovation Herald 解析表面活性剂在污染土壤修复中的应用 (1.沈阳环境科学研究院辽宁沈阳王鑫’史伟玲 110016;2.国电东北环保产业集团有限公司满堂河污水处理厂辽宁沈阳110000) 摘要:近年来,在交通运输业和工业不断发展的同时,大量废物直接或是间接地排入到了土壤当中,从而使得土壤污染日益严重,这不得不引 起我们的高度重视。表面活性剂是一种能够对污染土壤进行清洗修复的物质,大量试验结果表明,其在有机物污染和重金属污染的土壤修复中 都具有良好的应用效果。基于此点,本文就表面活性剂在污染土壤修复中的应用展开研究。 关键词:表面活性剂 污染土壤土壤修复 中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:l674—098x(2013)ol(b)-0143-01 1表面活性剂的修复机理分析 最为适合的表面活性剂就必须确定其对污 在利用抽出井将污染水体抽出并进行相应 所谓的表面活性剂具体是指少量加入 染物的增溶能力,具体可通过理论对比和 处理。 目前,在对有机物污染土壤进行清洗 修复时,常用的表面活性剂有以下几种:非 便可以显著降低溶剂表面张力,且具有良 试验分析两种方法来进行确定。目前,对表 好亲水性、亲油性以及特殊吸附性的一种 面活性剂增溶能力的评价公式种类较多,物质。正是因为表面活性剂本身具有的这 如与表面活性剂的亲醇水分配系数相关的 离子表面活性剂,如Tx一100等;阳离子表 些特性,使其被广泛用于各种污染的修复 评价公式、对增溶产生的负作用公式等等。面活性剂,如溴化十六烷基三甲铵;阴离子 当中,尤其是在污染土壤修复中的应用更为 无论采用哪一种公式对表面活性剂的增溶 表面活性剂,如十二烷基苯磺酸钠;生物表 广泛。表面活性剂对污染土壤的修复主要 能力进行评价,在具体应用时都必须充分 面活性剂等等。 是通过增加有机污染物的溶解性,从而使 考虑到土壤环境的复杂性以及表面活性剂 2.2在重金属污染土壤中的应用研究 土壤当中的污染物被解吸出来,并随着脱 与污染物的多种作用力的综合增溶效果,液迁移离开土壤,进而达到对污染土壤的 这是选择表面活性剂时必须注意的一点。 重金属污染土壤要比有机物污染土壤的 危害性更大,这是因为重金属会在土壤当中 不断积累,并被一些植被作物所吸收,当其经 修复目的。表面活性剂的修复机理实质上就 是一个增溶过程,下面就此进行详细介绍。 1.1增溶机理 表面活性剂对有机污染物主要是凭借 2表面活性剂在污染土壤修复中的应 过食物链进入到人体后会对人体健康造成极 其严重的危害。此外,土壤当中的一些重金属 用研究 目前,对表面活性剂在污染土壤修复中 元素会在雨水的作用下渗透到地下水系当中, 疏水作用力进行吸附,它的这种吸附能力要 的应用研究,主要分为两个方向,一方面是 从而给地下水造成污染,所以必须重视对重 远远强于土壤有机质,所以当表面活性剂 表面活性剂在有机物污染土壤修复中的应 金属污染土壤的修复处理。在对重金属污染 与有机物污染土壤发生作用后,有机污染 用,另一方面则是在重金属污染土壤修复中 土壤的修复中,阴离子型表面活性剂能够先 物便会从SOM上被解吸出来,并进入到水 相当中。按照表面活性剂与污染物的接触, 可将增溶过程分为以下两种: 的应用,下面本文就这两个方面展开研究。 应用研究 吸附到土壤颗粒的表面上,并与重金属络合, 当中 阳离子型表面活性剂则主要是通过离 2.1表面活性剂在有机污染土壤修复中的 经过~段时间后便会使重金属溶于土壤溶液 通过表面活性剂可以对有机物污染土 子本身的交换作用使土壤当中重金属元素的 (1)直接增溶。在该过程中,表面活性 剂中的单体先与污染物中的分子相接触,再 壤进行原位和异位修复处理。其中异位修 阳离子从固相逐步转移到液相当中,进而达 形成胶束。当表面活性剂随着洗脱液一并 复主要是指将挖掘出来的被污染土壤装入 到修复土壤的目的;非离子型表面活性剂由 进入到土壤颗粒周围的水相中后,便会与溶 非渗透性的容器当中,然后利用表面活性 于是直接与重金属发生络合作用,因而它对 解态的污染物发生接触,此时则通过疏水 剂将土壤当中含有的有机污染物去除,随 于去除土壤中重金属的效率相对较低,这在 作用对污染物进行吸附,当表面活性剂的浓 着新的表面活性剂不断加入,污染液便会 一些相关的研究中已经获得证实。所以在选 度超过CMC以后,被吸附的污染物单体将 从土壤当中连续排出,并被处理掉。在应用 择表面活性剂对重金属污染进行修复时,尽 会以污染物为核心形成胶束,随后胶束会 表面活性剂对有机物污染土壤进行修复治 可能不要选用非离子型表面活性剂。 在洗脱液中不断扩散,最终便会携带污染 理时,其主要发挥了以下两个方面的作用: 物迁移出被污染土壤。 其一,表面活性剂的加入减小了液一固之间 参考文献 1】钟华,曾光明,黄国和,等.生物表面活性 (2)间接增溶。在这一过程中,表面活 的表面张力,从而可将阻塞在土壤孔隙当 [剂对土壤中微生物降解疏水性有机物 的作用机制[J].高技术通讯,2009(6). 出来;其二,当表面活性剂的质量浓度增大 性剂先形成胶束,然后再通过水相介质获 中油类物质分散并利用溶液本身将之洗脱 取污染物,并使之进入到胶束的核心当中。 与直接增溶相同,表面活性剂也是先进入 到土壤颗粒周围的水相当中,因其浓度要高 至临界胶束质量浓度以上时,其便会在溶 [2]武耐英.丛枝菌根真菌与表面活性剂影 剂当中形成胶束,由于胶束内部具有较强 响土壤中有机污染物的降解和植物吸 收研究[D].中国科学院生态环境研究中 心,2008. 于CMC,所以能够迅速形成胶束态,并分 憎水性,而其外部又有良好的亲水性,所以 散与水相当中。由于胶束表面具有良好的亲 NAPLs的憎水性使其很容易被分配到胶束 水性,从而会与疏水的污染物产生相互排斥 的内核当中,这样一来便会使表面活性剂溶 [3】魏忠义,李培军,李晓军,等.有机酸 的现象,这样两者便无法接近,为此,表面 液的溶解度显著提高,因而可以将有机污 活性剂胶束便可以通过接触水相间接对土 染物更好地从土壤当中洗脱出来。 与表面活性剂联合作用对土壤重金属 的浸提效果研究[J】.生态环境学报, 201 1(6). 壤当中的污染物进行摄取,进而达到增加 污染物溶解性的目的。 原位修复又被称为就地修复,具体是采 用污染地区表面喷洒和抽出井的方法来进 [4]丁娟,罗坤,周娟,等.表面活性剂 行。一般先将表面活性萃取剂喷洒在被污 1.2增溶能力评价 Tween80 ̄lJ D一环糊精对白腐菌降解多 环芳烃的影响[J].南京大学学报(自然 科学版),2007(5). 在对污染土壤进行修复的过程中,表 染土壤的表面,萃取剂会在土壤中渗滤并在 面活性剂的选择是一个重要环节,想要选出 渗流区将污染物转移至污染地下水处,随后 科技创新导报Science and Technology Innovation Herald 1 43